如果中子星上一块体积为1立方厘米的物质软着陆到地球,会发生什么?

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首先,这个情况基本上不会发生,因为中子星物质只有在那个特定的环境中才可以保持,离开后将不会维持当时的状态。

中子星是大质量恒星演化到晚期形成的一种天体,其原始质量要在8倍太阳质量以上,当其发生爆炸后,内部产生巨大的压力,将电子压入到原子核之内与质子结合成为中子,故而主要物质组成是中子态物质,而并非我们常见的元素物质。这种天体被称作中子星,其体积通常只有10~20千米,但其质量要比太阳质量更大。

中子态物质的存在条件是非常苛刻的,只有在中子星那种超强引力场下才可以保持存在,一旦其中的一部分离开了中子星的引力场,失去了强引力场的作用,该物质将发生爆炸,不再是中子态的物质了。

因此,题目中的情况基本不会出现。那么,我们考虑一种极端情况,比如某个神级文明,制造引力场将一小块中子星物质运到地球来,那么会怎么样呢?

结论是对人类将是灾难性的。

如果引力场不解除,那么中子态物质高温和高辐射将会杀死全部生命。如果引力场解除,那么将会发生大爆炸,爆炸的威力不但毁灭人类,甚至地球自身也会受到影响。

因此,1立方厘米的中子星物质如果到了地球上,绝对是一个大灾难。


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如果中子星上一块体积为1立方厘米的物质软着陆到地球,会发生什么?

无论是多少体积的中子星物质都无法带到地球,不止是因为其质量,还有其失去中子星的超高压里环境后物质将成为自由中子,它会在约15分钟内衰变成一个质子,并且释放出一个电子和一个反中微子即β衰变,不过比较要命的是在这个过程中会有0.15%的质量亏损,并且遵循E=mc²这个能量释放过程!

我们来简单做个计算,1立方厘米的中子星物质有多少质量,然后再来看看这问题有多严重!

中子星物质密度:每立方厘米约8^14~10^15克,我们取值8×10^11千克

那么0.15%的质量亏损是:1200000000KG即:120万吨左右

那么E=mc²后是多少焦耳呢?

E=107850621448418116800000000J

约合:1.08×10^26J

地球的引力结合能:2.45X10^32J

看来并不能炸散地球,不过让地球开膛破肚绝对没有问题!

简单的说从它带到地球上释放出来之后,我们在地球上在的时间也就15分钟了!

当然这只是15分钟之后释放出的能量而已!而在0-15分钟之内,发生的事情可就比较有趣了,因为这个1立方厘米的物质超过1亿吨,其产生的引力会导致周围的物质全部向其靠拢,并且地表根本无法支撑其巨大的质量,会逐渐向下塌陷,但速度并不会快,因为包裹了物质也在减低其密度!但最终会压裂地壳,岩浆喷薄而出!但比较好玩的是中子星物质是软着陆,这过程中将会包裹大量的空气,会成为一颗空气球降落地球!剩下的结果就差不多了!

而在另一个可能中,如果中子星物质直接因压里消失而直接扩散的话,这也许会更恐怖,因为这个质量的正常物质的直径高达十几千米,突然扩散产生的效果堪比炸弹爆炸,还是一个超大吨位的!

无论是哪种,明显不会有一个好的结果,毁灭地球的方法千千万,但请不要是中子星这种死法!


星辰大海路上的种花家


首先是拿不过来的,

单独1立方米中子星自身质量是无法提供足够的引力来维持住原中子星的物质状态的,

你拿过来时这1立方米已经变成1个太阳了。

假如你能束缚住,让1立方米物质不膨胀的拿过来,

中子星物质密度足够大提供的小范围致密引力场可以使附近的地球物质会被吸过来,

地球物质会坍塌,也会变为质子甚至中子。

直至整个地球都坍塌。

最终会形成1立方中子外面裹着一层质子气体的小体积星体,

并伴随着核聚变,

变形成的重核会在靠近中子处再次变为质子(这是与太阳不一样的1点)。

这个前提是你有办法把中子物质束缚住不让他膨胀。

假如,你现在把束缚中子状态的能量或力场去掉了,

中子会立马膨胀为质子,并在短时间内维持核聚变。

继续膨胀,星体的密度会骤降,温度也会下降至无法维持核聚变。

最终地球将膨胀为体积巨大的气态行星,可参考木星。

可悲的是,这时候你已经不在人世了。


生活听事儿


中子星是宇宙中一种十分极端的天体,其物质状态与众不同。倘若在中子星上挖出1立方厘米的物质,然后将其置于地球上,这会有怎样的结果?

中子星的来源

中子星是宇宙中密度最大的天体之一,它们之所以拥有极高的密度,与它们的形成方式有关。中子星的前身是恒星,只不过这种恒星要比太阳重得多,它们的质量为8至20倍太阳质量。这种恒星在消耗完核聚变燃料之后,由于辐射压不足,它们的核心会剧烈坍缩,导致外层物质向外猛烈爆发,从而产生超新星。

在核心发生引力坍缩的过程中,原子的电子壳层无法抵挡重力,将会被压碎,形成高密度的电子简并物质。不过,电子简并压力仍然无法抵挡重力,引力会进一步把电子压缩到原子核中。原子核是由带正电的质子和电中性的中子组成,进入原子核中的电子就会与质子相结合,形成中子。由于中子简并压力足够强大,能够抵挡重力,不会继续发生引力坍缩,结果就产生了主要由中子构成的中子星。

中子星的密度

在中子星中,原子核紧密排列,只是原子核中基本上都是中子。中子星非常致密,其密度与原子核相当,达到了5×10^17千克/立方米,这相当于太阳平均密度的350万亿倍。

经过超新星爆发之后,前身恒星大量的物质都被抛射到太空中,残留核心所形成的中子星质量一般为太阳质量的1.4至3倍。但由于强烈的引力坍缩作用,中子星的半径仅为10至20公里,而太阳的半径将近70万公里。

把中子星物质放到地球上

如果在中子星上取出1立方厘米的中子简并物质,那么,它的质量将会高达5000亿公斤,即5亿吨。倘若把这块物质放到地球上,将会出现怎样的现象呢?地球会被破坏吗?

中子简并物质只有在巨大引力下才能存在,而当把它们置于地球上时,由于没有引力束缚,中子简并物质将不复存在,它们会变成自由中子。这种粒子是非常不稳定的,它们会发生β衰变:

结果会产生质子、电子以及反中微子。自由中子的半衰期只有10.2分钟,平均寿命只有14.7分钟。β衰变所产生的粒子可能会与自由中子相结合,产生氢气或者其他普通物质,地球本身并不会遭到中子简并物质的破坏。


火星一号


只有在相同的压力环境下,那一个立方厘米的物质才能算是一个立方厘米。一旦那个中子星上的一个立方厘米的物质离开了中子星上的环境,难道你就认为它还是那个“一个立方厘米”的物质吗?

所以,你的这个问题,首先就没有搞清楚中子星上的物质之所以能达到那么超高密度的环境基础,就想直接把你想象中的那“一个立方厘米”的物质投放到地球上来,我觉得你也太过于异想天开了吧?

因为我觉得你的那“一个立方厘米”的中子星上的物质,在离开中子星的那一瞬间开始,就已经不是你所谓的那“一个立方厘米”了。至于你的那个“一个立方厘米”的中子星物质,究竟会发生什么样的变化,那就不得而知了。不过,我敢肯定的说,它绝对不会再是你的那“一个立方厘米”的尺寸了。

你信吗?

而且我还相信,你的那“一个立方厘米”的中子星上的物质,在今后的几千年里,就是怎样也是不可能到达地球的。你认为呢?即使它几万年后真的到达了地球,也应该是面目全非了吧?

所以,就算(几万年后)能发生什么,最多也就是给我们的地球家园添砖加瓦罢了,何足道哉。


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中子星是大质量恒星(8~30倍)在核聚变燃料耗尽后的产物。当恒星核心处的核聚变反应进行到铁时,由于铁的核聚变反应会吸收大量热量,这导致恒星核心的冷却。这时,核心处的辐射压再也抵挡不住恒星重力的压缩。恒星外围物质极速向内部坍缩,并在核心处撞击到一起。这就是超新星爆发。

图:图片上方的泡泡状天体就是15000年前超新星爆发的冲击波,并且


还在极速扩张

超新星爆发会产生铁以后的元素,并会将外层物质抛洒到太空中,形成星云。剩下的物质如果质量大于1.44个太阳质量,重力就会将原子外层的电子压入原子核内部,并与质子形成中子。这就是中子星。中子星依靠中子简并压支撑自己的体积不被压缩。

图:中子星结构

这时的中子星相当于原子核紧挨着原子核,使其密度非常大。一个典型的中子星有太阳质量的1.35~2.1倍,半径却只有10~20千米,而且是质量越大半径越小。密度达到了每立方厘米8000万吨~20亿吨之间。

这是宇宙中密度最大天体(可能存在的夸克星比中子星密度大),这使得中子星表面的逃逸速度达到了每秒1万~15万千米,这样高的逃逸速度(最快达到了光速的一半),使得中子星物质很难逃离它的表面。除非两个中子星相撞。

图:中子星合并

即使是中子星合并时抛洒出去的中子星物质,它也会迅速的衰变成质子,并释放出电子和反中微子。中子简并态物质没有了重力的束缚后,会成为不稳定的自由中子。

人类几乎没有办法产生维持中子简并态压力。即使维持住了中子简并态物质,也没有什么器具能够托举住它。一立方厘米10亿吨左右的重量会使它像炙热的针穿过奶酪一样穿过地球。然后在地球中来来回回的穿透透,直到失去动能,停在了地心之中。


讲科学堂


我并不认同楼上很多大佬的说法!我来说说我的理由!

楼上各位提及的世界毁灭、地球成为死星、人类毁灭等场景都不会发生。

因为:

中子星上的碎片离开了中子星,是什么?

中子星上的密度特别大,一点点的碎粒就有热刀切牛油的效果。这个说法本身是没有问题的。但,大家都忽略了一个场景:

碎片离开中子星的过程。

它不是在离开的一瞬间,穿过了虫洞来袭击地球的。

实际上,这样的物质本就不太容易离开中子星,因为巨大的引力密度,会让这些无数的碎片越来越紧密,而不容易离开。

那么机缘巧合下,假设真的离开了,那么小碎片在长途跋涉之中,会明显、快速膨胀,密度也会急速下降。对于其他星球的影响也会急速降低。

就以地球为例:2007年,科学家发现了一颗距离地球617光年的中子星。这已经是非常少见,且距离不远的中子星了。

那么这样的碎片要走这么远:617光年?在不断膨胀的过程里早就灰飞烟灭了,根本到不了地球的。

所以,问题本身也失去了意义。


不入流的大刘


前不久正好发了一篇中子星的文章,说到这个了。

1立方厘米的中子星,质量可达到10亿吨。

这样大的密度仅此于小质量黑洞。(夸克星暂未被发现,不算在内)

因为20世纪初白矮星被发现,并证实宇宙确实存在这种超高密度的星球。

而白矮星的密度只有1立方厘米1000吨,虽然也相当恐怖了。

因为白矮星是全部由游离电子和原子核构成的。

所以后来20世纪30年代,有科学家提出了是否存在一个全部由中子构成的星球。其密度可以大到惊人的程度。

但是这样的星球非常小,很难被直接观测到。

直到1967年,英国科学家休伊什和他的学生乔丝琳·贝尔首先发现了脉冲星,后来证实这个确实是中子星。

这个发现使得休伊什获得了1974年的诺贝尔奖!


如果把1立方厘米的中子星放在地球上。

那么这个1立方厘米的物质会迅速破开土地下沉。

而且会迅速吸附地壳物质加速膨胀,并且开始衰变。

因为中子星的超高密度,就算衰变损失的质量百分比少,但是架不住基数大。

衰变产生的能量相当于10亿颗人类最大爆炸当量的氢弹“沙皇炸弹”。

值得一提的是,导致毁灭恐龙的希克苏鲁伯陨石造成的爆炸能量只不过是“沙皇炸弹”的200万倍。

也就是说1立方厘米的中子星,轻松炸开地球一个大洞,但还不至于炸碎。

不过地球上的生物就不那么好受了,基本上算是全部灭绝。

顺带一提,1立方厘米的黑洞如果放在地球上会怎么样?

因为1立方厘米的黑洞质量已经超过地球了,地球如果要达到黑洞层级,得要压缩到直径9毫米以内才行。

黑洞也不会像中子星那样爆炸,地球会被这1立方厘米的黑洞给吸引过去。

然后地球会迅速变成一个岩浆球,越来越缩小,越来越亮。

而且还能顺带把月球也给吸过来。

最后这两个星球一起被扯碎,吸入黑洞~


呦呦科学馆


如果中子星物质可以在地球上存在的话,我认为它由于引力会吸引大量物质然后像石头掉进水里一样,啪叽,然后沉降到地心位置。

中子星

中子星是理论上排在黑洞和夸克星之后,密度第三高的天体。当恒星生命走到后期发生超新星爆炸,其致密内核就有可能形成中子星,其质量一般为太阳的两倍左右,但是直径却小于四十公里,所以密度非常之高。之所以称之为中子星,是因为组成它的物质收到极强的压力作用,使核外电子和原子核中的质子结合,形成中子,所以中子星可以认为是由中子组成的星星。通常中子星表面的温度在一千五摄氏度以上,其转速也高的吓人。

如果我们把地球压缩成中子星,那么它的直径只有40米左右

构成中子星的物质,每立方厘米质量在10亿吨左右,如果同样的密度填充地球的质量,那么地球的直径只有40米左右。

中子星的引力和硬度都很高

由于中子星质量非常高且密度也非常大,所以它的引力效应非常强,硬度也会非常高,可能类似于科幻作品《三体》中构成三体人探测器“水滴”的材料。同理,如果中子星物质降落到地区上,首先要考虑用某种力场封闭中子星物质,否则中子很容易衰变出质子和电子,甚至爆炸,当中子星物质软着陆到地表时,由于引力作用很强,应该会吸引大量的地表物质,然后缓缓沉入地表,最后直达地心,和地球引力受力平衡。

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漫步的小豆子


恒星发生核聚变演化到生命的后期会变成白矮星、中子星和黑洞,至于最终的结果是什么要看恒星的质量大小。这三类天体都属于致密星,简单来说就是密度大。黑洞这种特殊的天体自不必说,已经达到了特殊的状态。中子星的密度比黑洞稍小,一立方厘米至少可以达到几亿吨,但是这种特殊的物质结构需要有足够的压力才能维持,单独出来的中子星碎片并不能维持下去

这样大质量小体积的碎片掉落在地球之上,会产生两方面的作用,首先来说这个碎片在和地球之间的引力作用下会被加速,最终在地球上,甚至会穿过地球最终停到地球的中心,这样地球很可能就分崩离析了。

中子简并物质只有在自身的巨大压力作用下,才能稳定的存在,如果一小块中子星碎片单独出来,那么在没有巨大的压力作用下,这个碎片将十分的不稳定。其中自由中子会发生β衰变,变成质子释放出电子和反中微子,自由中子的半衰期大约是15分钟,这个过程会损失大约0.15%的质量,按照爱因斯言质能方程进行计算,最终释放的能量可能就炸毁地球了。
当然这些设定都比较理想,在地球附近根本没有中子星,并且所谓的中子星碎片单独出来不出十几分钟就全部进行衰变,根本到达不了地球就变成了常规的物质。


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